Responsable : Olivier Boissier

Description

La force du paradigme multi-agent provient de la flexibilité et de la variété des interactions et des organisations qui se mettent en place entre les agents, logiciels autonomes, qui inter-agissent au sein de cet environnement, avec les utilisateurs et entre eux. La définition d’un fonctionnement global cohérent issu des interactions entre les agents tout en assurant décentralisation et autonomie de chacun des agents est un problème pour lequel il est nécessaire de prendre en compte de nouvelles dimensions et de développer de nouveaux modèles et outils pour la définition de mécanismes génériques de coordination (protocoles, organisations, coalitions) et de contrôle décentralisé (agents autonomes, normes, institutions, relations à l’utilisateur) pour construire des systèmes efficaces et flexibles. Les travaux menés dans ce thème de recherche ont concerné :

 la modélisation d’organisations multi-agents,

 la coordination de conversations,

 le développement d’architectures d’agents à autonomie ajustable et la relation à l’utilisateur.

Ces modèles ont principalement été appliqués à la coordination dans les groupements d’entreprise, l’informatique diffuse et plus récemment la télé-médecine.

 Coordination dans les groupements d’entreprise : développement d’une infrastructure logicielle support à la sous-traitance dans des groupements d’entreprises dans un contexte où le processus global de sous-traitance doit pouvoir se reconfigurer dynamiquement en fonction des partenaires, des aléas de production. Les principaux résultats obtenus sont : (i) définition de contrats inter-organisationnels à partir des modèles d’organisations multi-agents, pouvant être exécutés semi-automatiquement dans une alliance, (ii) gestion de négociations concurrentes automatisant certaines phases du processus de sous-traitance entre entreprises à partir des modèles de coordination de conversations multi-agents.

 Informatique pro-active pour objets coopérants : étude prospective de la manière dont les technologies multi-agents peuvent aider à transformer chacun des objets de notre quotidien équipés d’informatique embarquée, en agents capables d’interagir et de coopérer avec d’autres objets inscrits dans l’environnement, d’autres agents et également avec les utilisateurs pour construire une intelligence diffuse et pro-active permettant de mettre ces différents artefacts au service des utilisateurs. Ce projet a démarré en Janvier 2001 au travers d’une étude de positionnement des technologies SMA par rapport à un produit technologique développé par la société V-GUIDE : compagnon mobile dans le cadre d’une application de tourisme. Cette étude se poursuit par une collaboration avec FT/R&D (Meylan).

 Système de télé-consultation intelligent centré-utilisateur : investigation de l’utilisation des technologies agents pour l’aide à la mise en place d’une démarche de médecine citoyenne auprès des utilisateurs. L’objectif est d’utiliser l’autonomie des agents assistants les utilisateurs pour aider ces derniers dans leur quotidien vis à vis de la gestion de leurs comportements alimentaires.

Thèses en cours

 Benjamin Gâteau (CRPHT Luxembourg) : Arbitrage par contrats et scénarios dans les Systèmes Multi-Agents

 Grégoire Danoy (Univ. Luxembourg) : Multi-Agent co-évolutionnaires pour l’optimisation de fonction e-business

 Cosmin Carabelea (cotutelle avec Polytechnica Bucharest) : Architecture pour agents autonomes, sensibles au contexte dans un environnement d’informatique diffuse

 Mihnea Ben Bratu : Coordination de négociations pour la sous-traitance au sein de groupements d’entreprises

 Luciano Coutinho (co-encadrement avec l’Université de São Paulo) : Ontologies et Infrastructures pour des organisations ouvertes

 Julien Dumont (bourse CIFRE, collaboration avec le CHU Saint-Etienne) : Système multi-agent de téléconsultation de l’obésité

Thèses soutenues

 M. Allouche (Octobre 1998) Une société d’agents temporels pour la supervision de systèmes industriels

 T. Carron (Décembre 2001) : Des Systèmes Multi-Agents temporels pour des systèmes industriels dynamiques

 M. Hannoun (Décembre 2002) : MOISE : un modèle d’organisation pour les Systèmes Multi-Agents

 J. Hübner (Juillet 2003) : Dynamique des organisations dans un Système Multi-Agents

Principales collaborations mises en œuvre

 MSGI/G2I et OMSI/G2I de l’ENSM.SE,

 LISTIC/CESALP de l’Université de Savoie,

 CHU de Saint-Etienne.

Collaborations internationales

 LTI/USP de l’Université São Paulo au Brésil,

 LGPP de l’EPFL en Suisse,

 Centre de Recherche Public Henri Tudor Luxembourg,

 Université d’Helsinki en Finlande,

 Politechnica Bucharest en Roumanie.

Collaborations industrielles

 Equipe Coordination Technologie du XRCE à Meylan,

 Pôle Productique de la Région Rhône Alpes,

 DIH/OCF de FT/R&D à Meylan,

 V-GUIDE, startup informatique,

 ECAI, société stéphanoise.

Responsable : Philippe Beaune

Description

Les nouvelles applications informatiques (telles que l’intelligence ambiante, l’informatique nomade, les objets communiquants, le travail coopératif, ...) nécessitent que les logiciels soient de plus en plus dynamiques et adaptatifs. Les Systèmes Multi-Agents n’échappent pas à cette tendance. Cet axe de recherche s’intéresse donc aux communautés d’agents ouvertes et dynamiques. Ouvertes car il n’est pas toujours possible de définir complétement a priori un Système Multi-Agent. C’est le cas, par exemple, des Systèmes Multi-Agents qui supportent dynamiquement l’arrivée ou le départ d’agents, sans qu’une intervention humaine soit nécessaire pour reconfigurer le système. Ces Systèmes Multi-Agents ont donc nécessairement des capacités d’adaptation très fortes. Les recherches développées depuis 2001 dans cet axe ont concerné plus particulièrement les travaux suivants :

 Etude de la coordination dans les communautés d’agents sur Internet, et plus particulièrement de communautés centrées production. L’une des particularités de ces communautés d’agents est qu’elles sont nécessairement ouvertes, c’est à dire que leurs limites ne sont pas figées. Le terme « centré production » fait référence à l’existence d’espaces partagés de données dans lesquels les agents manipulent et produisent des objets. L’adaptabilité du système proposé est garantie par la coordination d’agents dits « opportunistes », c’est à dire qui produisent des objets dès qu’ils en ont l’occasion. Le principal résultat de ce travail de recherche a été la définition d’un modèle de coordination, dénommé CoRSSE, et de sa sémantique opérationnelle (thèse de Franck Gaultier, soutenue en 2004).

 Etude des modèles de dialogue entre agents pour l’aide à la concertation. Le système proposé est constitué d’agents argumentatifs qui assistent chacun un acteur de la concertation en le représentant dans des dialogues automatiques. Cela permet l’élaboration collaborative de schémas argumentatifs qui permettent d’élucider les consistances et les inconsistances entre les préférences des acteurs et donc de détecter les consensus et les conflits, rendant ainsi plus dynamique la communauté d’agents. Ce projet, développé dans le cadre d’une collaboration inter-établissement (centres SITE et G2I de l’ENSM-SE, les laboratoires IDTRA et CRENAM de l’Université Jean Monnet de Saint-Etienne, et le GEIGER de l’UQAM au Canda) et financé par la Région Rhône-Alpes, a permis l’élaboration d’un modèle, dénommé DIAL, de dialogues entre agents (thèse de Maxime Morge, soutenue en 2005).

 Etude de la représentation et de l’apprentissage du contexte au sein d’un Système Multi-Agent. Ce projet s’intéresse à la conception et l’utilisation de SMA ouverts pour des scénarios d’Intelligence Ambiante. L’objectif principal est de proposer un modèle d’agents qui adaptent leur comportement à différents contextes et coopèrent pour apprendre comment améliorer leurs capacités de raisonnement sur le contexte (thèse d’Oana Bucur débutée en 2004).

 Etude de la gestion dynamique des ontologies distribuées, dans le cadre de l’interopérabilité des systèmes d’information distribués. Ce projet, mené conjointement avec ST Microelectronics (thèse de Rahee Ghurbhurn débutée en 2004), vise à développer une architecture multi-agent pour répondre aux besoins de coopération entre applications utilisant des bases de données distribuées, hétérogènes et fortement évolutives. L’objectif est d’apporter une réelle assistance aux opérateurs pour l’analyse des défaillances intervenant dans la production de composants, dans l’industrie micro-électronique.

Thèses en cours

 Oana Bucur Apprentissage multi-agent du contexte

 R. Ghurbhurn Intégration de données hétérogènes pour la supervision de chaînes de production

Thèses soutenues

 Laurent Vercouter : « Conception et mise en œuvre de Systèmes Multi-Agents ouverts et distribués », soutenue en décembre 2000

 Franck Gaultier : « Une approche multi-agent de coordination de communautés centrées production sur Internet », soutenue en décembre 2004

 Maxime Morge, Système dialectique multi-agent pour l’aide à la concertation, soutenue en juin 2005

Responsable : Laurent Vercouter

Description

L’utilisation d’outils informatiques dans des applications importantes, voire critiques, passe par l’assurance de certaines garanties sur leur fonctionnement, notamment en ce qui concerne la robustesse et la fiabilité du système. En informatique (définitions IEEE 90), la robustesse est définie comme étant la capacité d’un système à fonctionner correctement en présence d’entrées invalides ou de conditions anormales, alors que la fiabilité fait référence à sa capacité à remplir ses fonctions attendues dans des conditions données et pour une certaine période de temps. Dans le cas d’applications multi-agents, ces propriétés de robustesse et de fiabilité sont évidemment nécessaires mais il est encore plus difficile de les assurer de part la nature ouverte, décentralisée et fortement dynamique du système. Cet axe s’intéresse à l’étude et à l’élaboration de mécanismes et d’outils pour la réalisation de systèmes multi-agents ouverts, fiables et robustes. Les outils et modèles développés abordent les aspects suivants :

 Gestion de l’ouverture en réseau peer-to-peer : Un système est qualifié d’ouvert dès lors qu’il permet et facilite l’intégration dynamique d’agents après sa conception. L’ajout et le retrait d’agents dans un SMA sont des événements susceptibles de perturber le système. Il faut les gérer pour que le reste du SMA continue de fonctionner et pour que l’agent concerné soit correctement intégré dans le (resp. retiré du) fonctionnement global du système. Les solutions habituellement employées centralisent cette gestion dans une entité (middle-agent, facilitateur, pages jaunes, ...) accessible par l’ensemble du SMA. Cependant cette centralisation n’est envisageable que pour des systèmes à faible échelle et est vulnérable face à des pannes d’agents. Nous considérons dans nos travaux des systèmes complètement décentralisés de type peer-to-peer. Les résultats obtenus par ces travaux contiennent des modèles de description externe d’agents et des protocoles de découverte décentralisée de services. Des applications de ces travaux ont été étudiés dans le contexte d’alliance inter-organisationelle (projet E-Alliance en collaboration avec le Xerox Research Center Europe), pour la constitution de réseaux ad hoc et pour le partage d’information en réseaux peer-to-peer.

 Modèle de confiance pour la fiabilité des communications : Dans un SMA, de nombreux problèmes sont résolus par une activité collective et collaborative d’un ensemble d’agents. Si le système est ouvert, les techniques de résolution de ces problèmes sont fragilisés et vulnérables face à l’intrusion d’agent malveillants qui ne participent pas à ce travail collaboratif, ou même plus grave, qui peuvent nuire à la réalisation de cette tâche commune. La détection de cette malveillance sort des préoccupations classique du domaine de la sécurité informatique pour s’intéresser à la modélisation du bon (ou mauvais) comportement d’un agent et à la représentation de la confiance qu’on accorde à un agent. Nos travaux proposent un cadre global pour la gestion de la confiance dans un SMA ouvert, abordant plusieurs aspects : (i) la représentation d’une (ou plusieurs) valeur(s) de confiance envers un agent ; (ii) l’évaluation et la mise à jour de cette valeur par l’observation du comportement communicatif des agents ; (iii) l’exploitation de la confiance pour pénaliser ou exclure les agents malveillants.

Thèses en cours

 Guillaume Muller, "Gestion de la confiance dans un système multi-agent ouvert et décentralisé"

 Mathieu Vallée, "Adaptation contextuelle et composition dynamique de services par une approche multi-agents s’appuyant sur une architecture orientée service pour un environnement d’intelligence ambiante" (collaboration avec France Telecom R&D)